Marka loo eego shuruudaha asxaabta kooxda, ka hadal fahamka batteriga lithium ku dallaca degdega ah:

Sawirka

Isticmaal jaantuskan si aad u muujiso habka batteriga lagu dallaco. Abcissa waa waqti iyo ordinate waa danab. Marxaladda bilawga ah ee batteriga lithium, waxaa jiri doona nidaam yar oo lacag-bixineed oo hadda jira, oo ah CC pre-charge, kaas oo ujeedadiisu tahay in lagu xasiliyo walxaha anode iyo cathode. Intaa ka dib, batteriga waxaa lagu hagaajin karaa si loo dallaco hadda oo aad u sarreeya, kuwaas oo ah CC Fast Charge, ka dib marka uu batteriga xasilo. Ugu dambeyntii, waxay gashaa habka dallacaadda joogtada ah (CV). Batariyada lithium-ka, nidaamku waxa uu ku bilaabaa qaab dallacaadda joogtada ah marka danabku gaadho 4.2V, dallacaadda hadda waxa ay si tartiib tartiib ah hoos u dhacdaa ilaa dallacadu dhammaato marka danabku uu ka hooseeyo qiimo gaar ah.

Inta lagu jiro nidaamka oo dhan, waxaa jira dallacado caadi ah oo kala duwan oo loogu talagalay baytariyada kala duwan. Tusaale ahaan, alaabada 3C, dallacaadda caadiga ah ee hadda jirta guud ahaan waa 0.1C-0.5C, halka baytariyada awooda sare leh, ku dallaca caadiga ah guud ahaan 1C. Dallacaadda hoose ayaa sidoo kale loo tixgeliyaa badbaadada batteriga. Markaa, waxaad tidhaahdaa waqtiyada caadiga ah ee dallacaadda degdega ah, waa in la tilmaamo dhawr jeer ka sarreeya kharashka hadda jira ilaa tobanaan jeer.

Dadka qaar ayaa sheegaya in ku dallaca baytariyada lithium ay la mid tahay shubista biirka, degdega ah iyo buuxinta biirka si degdeg ah, laakiin leh xumbo badan. Waa gaabis, waa tartiib tartiib, laakiin waa biir badan, waa adag tahay. Dallacaadda degdegga ah kaliya ma badbaadiso wakhtiga dallaca, laakiin sidoo kale waxay dhaawacdaa batteriga laftiisa. Sababo la xiriira ifafaale polarization ee batteriga, dallacaadda ugu badan ee hadda uu aqbali karo waxay hoos u dhigi doontaa korodhka kharashka iyo wareegga sii daynta. Marka dallacaadda joogtada ah iyo dallacadu ay weyn tahay, xoogga ion ee korantada ayaa kordheysa oo polarization-ku wuu sii xoogeysanayaa, korantada terminaalka batteriga si toos ah uma dhigmi karto qarashka / tamarta ee saamiga toosan. Isla mar ahaantaana, dallacaadda sare ee hadda jirta, korodhka iska caabbinta gudaha waxay u horseedi doontaa saameynta kuleylka Joule ee la xoojiyey (Q=I2Rt), taasoo keenaysa falcelinno dhinac ah, sida falcelinta falcelinta elektrolytka, soosaarka gaaska iyo dhibaatooyin taxane ah, khatarta khatarta ah. si lama filaan ah u kordho, saameyn ku leh badbaadada batteriga, nolosha batteriga aan tamarta lahayn ayaa si weyn loo gaabin doonaa.

01

Maaddada anode

Habka dallacaadda degdega ah ee baytariga lithium waa socdaalka degdega ah iyo ku-xidhka Li+ ee walxaha anode-ka. Baaxadda walxaha maaddada cathode waxay saameyn kartaa waqtiga jawaabta iyo dariiqa faafinta ions ee habka korantada kiimikada ee batteriga. Marka loo eego daraasadaha, isku-dhafka fidinta ee ion lithium waxay kordhisaa hoos u dhaca cabbirka hadhuudhka ee walxaha. Si kastaba ha noqotee, hoos u dhaca cabbirka walxaha walxaha, waxaa jiri doona agglomeration halis ah oo qayb ka mid ah wax soo saarka pulping, taasoo keentay kala firidhsanaan sinnayn. Isla mar ahaantaana, nanoparticles waxay yareyn doontaa cufnaanta cufnaanta xaashida korantada, waxayna kordhin doontaa aagga xiriirka ee korantada ee habka lacag-bixinta iyo soo-saarka falcelinta dhinaca, saameynaysa waxqabadka batteriga.

Habka ugu badan ee lagu kalsoonaan karo waa in wax laga beddelo walxaha korantada togan ee daahan. Tusaale ahaan, dhaqdhaqaaqa LFP laftiisa maaha mid aad u wanaagsan. Ku daboolida dusha sare ee LFP oo leh walxo kaarboon ama walxo kale waxay wanaajin kartaa dhaqdhaqaaqeeda, taas oo u sahlaysa hagaajinta waxqabadka degdega ah ee batteriga.

02

Qalabka anode

Ku dallaca degdega ah ee baytariga lithium macnaheedu waa in ion lithium ay si dhakhso ah u soo bixi karaan oo ay “dabaashaan” electrode taban, taas oo u baahan walxaha cathode si ay u yeeshaan awoodda lithium-ka degdega ah. Qalabka anode-ka ee loo isticmaalo dallaca degdega ah ee baytariga lithium waxaa ka mid ah walxo kaarboon, lithium titanate iyo waxyaabo kale oo cusub.

Walxaha kaarboonka, ion lithium-ka waxa ay si doorbidan ugu dhexjiraan garaafka iyada oo la raacayo shuruudaha dallacaadda caadiga ah sababta oo ah awoodda ku-xidhka lithium-ku waxa ay la mid tahay kan roobabka lithium-ka. Si kastaba ha ahaatee, iyadoo la eegayo xaalada ku dallaca degdega ah ama heerkul hooseeya, ions lithium ayaa ku soo da’aya dusha oo waxay sameeyaan lithium dendrite. Marka dendrite lithium dalooliyo SEI, Li + khasaare labaad ayaa sababay iyo awoodda baytari waa la dhimay. Marka birta lithium ay gaarto heer gaar ah, waxay ka kori doontaa korantada taban una gudubta diaphragm, taasoo keenaysa halista wareegga gaaban ee baytariga.

Marka loo eego LTO, waxay ka tirsan tahay “eber cadaadis” oksijiin-ku jira walxo anode ah, taas oo aan soo saarin SEI inta lagu jiro hawlgalka batteriga, waxayna leedahay awood xoog leh oo ku xiran lithium ion, kaas oo buuxin kara shuruudaha degdegga ah iyo sii deynta. Isla mar ahaantaana, sababtoo ah SEI lama samayn karo, maadada anode waxay si toos ah ula xiriiri doontaa electrolyte, taas oo kor u qaadeysa dhacdooyinka dareen-celinta. Dhibaatada soo saarista gaasta baytariga LTO lama xalin karo, waxaana lagu yarayn karaa oo keliya wax ka beddelka dusha sare.

03

Dareeraha korantada

Sida kor ku xusan, habka lagu dallacayo degdega ah, sababtoo ah iswaafajinta heerka socdaalka lithium ion iyo heerka wareejinta elektaroonigga ah, batarigu wuxuu yeelan doonaa polarization weyn. Markaa si loo yareeyo falcelinta taban ee ay keento polarization batteriga, saddexda dhibcood ee soo socda ayaa loo baahan yahay si loo horumariyo electrolyte: 1, cusbada korantada ee kala-baxa sare; 2, isku-dhafka dareeraha – viscosity hoose; 3, kontoroolka interface – impedance xuubka hoose.

04

Xiriirka ka dhexeeya farsamada wax soo saarka iyo buuxinta degdega ah

Ka hor, shuruudaha iyo saamaynta buuxinta degdega ah ayaa laga falanqeeyay saddex shay oo muhiim ah, sida qalabka korantada togan iyo kuwa taban iyo dareeraha korantada. Kuwa soo socdaa waa qaabaynta habraaca oo saamayn wayn leh. Qiyaasaha tignoolajiyada ee wax soo saarka batteriga waxay si toos ah u saameeyaan caabbinta guuritaanka ee ions lithium ee qayb kasta oo ka mid ah batteriga ka hor iyo ka dib firfircoonida batteriga, sidaa darteed cabbirada tignoolajiyada ee diyaarinta batteriga ayaa saameyn muhiim ah ku leh waxqabadka batteriga lithium ion.

(1) slury

Guryaha slurry, dhinaca kale, waxaa lagama maarmaan ah in la ilaaliyo wakiilka korantada si siman u kala firdhiyey. Sababtoo ah wakiilka korantada waxaa si siman loogu qaybiyaa qaybaha walxaha firfircoon, shabakad isku dhafan oo isku dhafan ayaa la samayn karaa inta u dhaxaysa walaxda firfircoon iyo walaxda firfircoon iyo dareeraha ururiyaha, kaas oo leh shaqada ururinta micro hadda, yaraynta iska caabbinta xiriirka. waxayna hagaajin kartaa heerka dhaqdhaqaaqa elektarooniga. Dhanka kale waa in laga hortago faafinta xad dhaafka ah ee wakiilka korantada. Habka dallacaadda iyo dallacaadda, qaab-dhismeedka crystal-ka ee walxaha anode iyo cathode ayaa isbeddeli doona, taas oo keeni karta in laga saaro wakiilka korantada, kordhinta caabbinta gudaha ee batteriga, oo saameeya waxqabadka.

(2) Cufnaanta qayb ahaan aad u daran

Aragti ahaan, baytariyada badan iyo baytariyada awoodda sare leh waa kuwo aan isqaban karin. Marka cufnaanta polarization ee electrodes togan iyo taban hooseeyo, xawaaraha faafinta ee lithium ions waa la kordhin karaa, iyo caabbinta socdaalka elektarooniga ah waa la yarayn karaa. Cufnaanta hoose ee dusha sare waa, khafiifinta korantadu waa, iyo isbeddelka qaab dhismeedka korantada ee ay keento gelinta joogtada ah iyo sii daynta ions lithium ee mas’uulka ka ah iyo dheecaanku sidoo kale waa yar yahay. Si kastaba ha noqotee, haddii cufnaanta dusha sare uu aad u hooseeyo, cufnaanta tamarta batteriga waa la dhimi doonaa qiimuhuna wuu kordhi doonaa. Sidaa darteed, cufnaanta dusha sare waa in si buuxda loo tixgeliyaa. Jaantuska soo socdaa waa tusaale batari lithium cobalate ku dallacaya 6C oo ku shubaya 1C.

Sawirka

(3) Joogtada daahan gabal dahaarka ah

Ka hor, saaxiibkii ayaa waydiiyay, iswaafaq la’aanta cufnaanta qaybeed ma saameyn ku yeelan doontaa batteriga? Halkan habka, waxqabadka degdegga ah ee dallacaadda, ugu weyn waa joogteynta saxanka anode. Haddii cufnaanta dusha xun aysan ahayn mid la mid ah, qulqulka gudaha ee walxaha nool ayaa si weyn u kala duwanaan doona ka dib marka la rogo. Farqiga u dhexeeya porosity wuxuu u horseedi doonaa kala duwanaanshaha qaybinta gudaha ee hadda jirta, taas oo saameyn doonta samaynta iyo waxqabadka SEI ee marxaladda sameynta batteriga, ugu dambeyntii waxay saameyneysaa waxqabadka degdegga ah ee batteriga.

(4) Cufnaanta cufnaanta xaashida tiirka

Maxay tahay sababta tiirarka loo baahan yahay in la isku koobo? Mid waa in la hagaajiyo tamarta gaarka ah ee batteriga, tan kale waa in la hagaajiyo waxqabadka batteriga. Cufnaanta ugu fiican ee cufnaanta waxay ku kala duwan tahay walxaha korantada. Iyada oo korodhka cufnaanta cufnaanta, yaraanta porosity ee xaashida electrode, u dhow xidhiidhka ka dhexeeya qayb ka, iyo dhumucdiisuna waxay yar tahay xaashida electrode hoos cufnaanta dusha la mid ah, sidaas jidka socdaalka ee ions Lithium waa la dhimi karaa. Marka cufnaanta cufnaanta ay aad u weyn tahay, saameynta dhexgalka ee elektrolytka ma fiicna, taas oo laga yaabo inay burburiso qaab dhismeedka walxaha iyo qaybinta wakiilka korantada, iyo dhibaatada dabaysha dambe ayaa dhici doonta. Sidoo kale, baytariyada lithium cobalate waxaa lagu dallacay 6C waxaana laga sii daayay 1C, saameynta cufnaanta cufnaanta ee soo saarista awooda gaarka ah ayaa lagu muujiyay sida soo socota:

Sawirka

05

Gabowga samaynta iyo kuwa kale

Wixii batteriga taban ee kaarboonka, samaynta – gabowga waa habka ugu muhiimsan ee batteriga lithium, kaas oo saameyn doona tayada SEI. Dhumucda SEI maaha mid la mid ah ama qaabdhismeedku waa mid aan degganayn, taas oo saameyn doonta awoodda dallacaadda degdegga ah iyo nolosha wareegga batteriga.

Marka lagu daro dhowr arrimood oo muhiim ah ee kor ku xusan, wax soo saarka unugyada, kharashka iyo nidaamka dheecaanku waxay saameyn weyn ku yeelan doonaan waxqabadka batteriga lithium. Kordhinta wakhtiga adeegga, heerka ku dallaca batteriga waa in si dhexdhexaad ah loo dhimaa, haddii kale polarization-ka ayaa ka sii dari doona.

gabagabeyn

Nuxurka dallacaadda degdega ah iyo ku dallacaadda baytariyada lithium waa in ion lithium ay si degdeg ah u kala goyn karaan inta u dhaxaysa walxaha anode iyo cathode. Qalabka walxaha, naqshadaynta habka iyo dallacaadda iyo nidaamka bateriga ee dhammaan waxay saameeyaan waxqabadka sare ee dallacaadda hadda. Xasiloonida qaabdhismeed ee agabka anode iyo anode waxay ku habboon tahay habka degdegga ah ee delithium iyada oo aan keenin burbur dhismeed, ions lithium ee heerka faafinta walxaha ayaa dhakhso badan, si ay ugu adkaysato lacag bixinta hadda sare. Sababtoo ah isbarbardhigga u dhexeeya xawaaraha socdaalka ion iyo heerka wareejinta elektaroonigga ah, polarization waxay ku dhici doontaa habka dallacaadda iyo bixinta, markaa polarization waa in la yareeyo si looga hortago roobabka birta lithium iyo in la yareeyo awoodda ay ku saameynayso nolosha.